專利名稱：采用氣冷技術的高溫爐輥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及爐輥，特別是涉及一種硅鋼連續(xù)退火爐用爐輥。
背景技術：
目前硅鋼退火爐中常用的爐輥有兩種一種為在無氧化爐中使用的水冷輥，一種 為在保護氣氛內使用的碳套輥。水冷輥用于無氧化爐，由于爐溫高(最高爐溫溫度可達1200°C )，沒有相應牌號 的耐熱鋼，因而采用輥身水冷的方式以降低溫度。這樣，選材的問題解決了，但也帶來了其 他問題。第一，可能出現(xiàn)輥身結露，對帶鋼性能造成不良影響；第二，可能存在輥身漏水導致 機組停機的可能。碳套輥在保護氣氛內使用，輥面為碳套，輥芯使用耐熱鋼。目前，輥芯材質的可 選最高牌號為Cr28Ni48W5Co3，在爐溫不超過1000°C時具有較好的使用性能，當爐溫超過 1000 V時，輥芯的使用壽命將明顯縮短。隨著硅鋼新工藝的出現(xiàn)，要求保護氣加熱及均熱段要達到在1000 1100°C的高 溫。對此，傳統(tǒng)的碳套輥不能滿足要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對硅鋼退火爐爐溫在1000 1100°C時，傳統(tǒng)的 碳套輥芯可選材質已到耐溫極限，輥芯使用壽命較短的實際情況，提供一種采用氣冷技術 的高溫爐輥，該高溫爐輥通過使用內套管+通氮氣冷卻的方法，降低輥芯溫度，提高輥芯強 度，延長輥芯的使用壽命。本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是輥芯的內部增加一根內套管，內套管 通過肩環(huán)固定于輥芯內，該內套管設有氣孔。設有一根貫穿于輥芯操作側軸頭的通氣管， 該通氣管的左端裝有一個旋轉接頭，旋轉接頭上有進氣孔、出氣孔；該通氣管的右端伸入輥 芯的內部與內套管端部連通；這樣，氮氣從旋轉接頭的進氣口沿通氣管、內套管外壁進入輥 芯，在壓差作用下，沿內套管內壁由通氣管排出。本發(fā)明與傳統(tǒng)的碳套輥相比具有以下主要的優(yōu)點1.相同工況下，本發(fā)明的輥芯溫度較傳統(tǒng)碳套輥低50°C以上，明顯提高爐輥在高 溫下的使用壽命。2.輥芯內設有內套管，內套管通過肩環(huán)與輥芯內壁固定，可以提高輥芯強度，同時 形成氮氣流動通道。3.內套管設有氣孔，可以降低肩環(huán)溫度、防止通道堵塞。4.設有一根通氣管貫穿于操作側軸頭，在通氣管端部有旋轉接頭，氮氣通過旋轉 接頭上的進氣口沿通氣管、輥芯外壁進氣，由內套管內沿通氣管流出?？梢越档托D接頭溫 度，提高傳熱效率。5.從輥芯內流出的氮氣通過換熱器冷卻后可重新使用，實現(xiàn)理論氮氣消耗為零。
6.在氮氣循環(huán)管路上設有增壓風機，可以補償管網(wǎng)阻力損失，實現(xiàn)氮氣的往復循 環(huán)。


圖1是本發(fā)明氣冷輥結構示意圖。圖2是氮氣循環(huán)利用系統(tǒng)圖。圖中1.輥芯；2.內套管；3.肩環(huán)；4.氣孔；5通氣管；6.旋轉接頭；7.碳套；8.軸頭；9.換熱器；10.增壓風機；11.第一切斷閥；12.第二切斷閥；13.第三切斷閥；14.壓力 變送器；15.氫氣、氧氣分析儀。
具體實施例方式本發(fā)明是一種在現(xiàn)有碳套輥基礎上改進的高溫爐輥，其結構如圖1所示包括輥 芯1和與之外部套連的碳套7。在輥芯1的內部增加一根內套管2，該內套管設有氣孔4和 肩環(huán)3結構，內套管通過肩環(huán)3固定于輥芯內。設有一根貫穿于輥芯操作側軸頭的通氣管 5，該通氣管的左端裝有一個旋轉接頭6，旋轉接頭上有進氣孔、出氣孔，該通氣管的右端伸 入輥芯的內部與內套管端部連通；這樣，氮氣從旋轉接頭的進氣口沿通氣管、內套管外壁進 入輥芯，在壓差作用下，沿內套管內壁由通氣管排出使用后的氮氣。將通氣管5與帶有氣孔4及肩環(huán)3結構的內套管2組裝好后，裝入輥芯1內。定 位后，在靠近輥芯傳動側將內套管與輥芯內壁焊接固定。之后在輥芯的左端(操作側)和 輥芯的右端(傳動側)安裝軸頭8，并焊接固定，輥芯操作側軸頭有預先開設的階梯孔，可穿 過通氣管5。氮氣由旋轉接頭的進氣口沿通氣管、內套管外壁流入，達到端部后由內套管、通 氣管內流出。流向如圖1箭頭所示。在內套管上所設的氣孔4，其作用是可以降低肩環(huán)3的溫度，防止通道堵塞。本發(fā)明高溫爐輥使用在保護氣氛內，冷卻使用的氮氣不能對爐內氣氛造成不良影 響。故使用高純氮氣。使用后的氮氣可以通過循環(huán)系統(tǒng)反復使用，以實現(xiàn)節(jié)能、降耗。所述循環(huán)系統(tǒng)的結構如圖2所示主要由補氣管、進氣總管、出氣總管、放散管、換 熱器9和增壓風機10組成。在補氣管、進氣總管、放散管上分別設有第一自動切斷閥11、第 二自動切斷閥12、第三自動切斷閥13，進氣總管上設有壓力變送器14，增壓風機出口設有 氫氣、氧氣分析儀15。本發(fā)明高溫爐輥投入使用前，先關閉第二自動切斷閥12，打開第一自動切斷閥11 和第三自動切斷閥13，然后啟動增壓風機10，對輥芯1進行吹掃。氧含量達標后，關閉第三 自動切斷閥，打開第二自動切斷閥，待壓力變送器14處達到設定值，關閉第一自動切斷閥， 進入正常工作狀態(tài)。本發(fā)明高溫爐輥正常工作時，氮氣經(jīng)進氣總管由進氣支管至旋轉接頭6的進氣口 進入各爐輥，輥芯1內的氮氣流向見圖1箭頭指示。換熱后，氮氣由旋轉接頭6的出氣口流 出，匯集到出氣總管，再經(jīng)換熱器9冷卻至約60°C，經(jīng)增壓風機10增壓后，重新進入進氣集 管完成一次循環(huán)。當氫氣、氧氣分析儀15檢測含量超標時，啟動吹掃、放散系統(tǒng)，關閉第二自動切斷 閥，打開第一自動切斷閥和第三自動切斷閥，保證系統(tǒng)安全運行。
權利要求
一種采用氣冷技術的高溫爐輥，包括輥芯(1)和與之外部套連的碳套(7)，其特征是在輥芯的內部增加一根內套管(2)，內套管通過肩環(huán)(3)固定于輥芯內，該內套管設有氣孔(4)；設有一根貫穿于輥芯操作側軸頭的通氣管(5)，該通氣管的左端裝有一個旋轉接頭(6)，旋轉接頭上有進氣孔、出氣孔，該通氣管的右端伸入輥芯的內部與內套管端部連通；這樣，氮氣從旋轉接頭的進氣口沿通氣管、內套管外壁進入輥芯，在壓差作用下，沿內套管內壁由通氣管排出使用后的氮氣。
2.根據(jù)權利要求1所述的高溫爐輥，其特征是肩環(huán)(3)是內套管(2)的部件。
3.根據(jù)權利要求1所述的高溫爐輥，其特征是使用后的氮氣通過循環(huán)系統(tǒng)反復使用， 該循環(huán)系統(tǒng)主要由補氣管、進氣總管、出氣總管、放散管、換熱器(9)和增壓風機(10)組 成，在補氣管、進氣總管和放散管上分別設有一個自動切斷閥，進氣總管上設有壓力變送器 (14)，增壓風機出口設有氫氣、氧氣分析儀(15)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用氣冷技術的高溫爐輥，其結構是包括輥芯(1)和與之外部套連的碳套(7)，在輥芯的內部增加一根內套管(2)，內套管通過肩環(huán)(3)固定于輥芯內，該內套管設有氣孔(4)；設有一根貫穿于輥芯操作側軸頭的通氣管(5)，該通氣管的左端裝有一個旋轉接頭(6)，旋轉接頭上有進氣孔、出氣孔，該通氣管的右端伸入輥芯的內部與內套管端部連通；這樣，氮氣從旋轉接頭的進氣口沿通氣管、內套管外壁進入輥芯，在壓差作用下，沿內套管內壁由通氣管排出使用后的氮氣。本發(fā)明提供的高溫爐輥，具有耐高溫，使用壽命長，可以提高輥芯強度等優(yōu)點。
文檔編號C21D9/56GK101818242SQ201010143530
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月6日 優(yōu)先權日2010年4月6日
發(fā)明者徐祖敦, 王婷, 郭玉光 申請人:中冶南方(武漢)威仕工業(yè)爐有限公司